用于回流化学反应的微波加热装置的改进

对普通微波炉改装成用于回流化学反应的微波加热装置所用含有玻璃管的截止波导进行了理论分析、设计计算和实验测量。     

矩形波导谐振腔微波化学反应器的研究

改变矩形波导谐振腔微波化学反应器的结构尺寸如:耦合膜片的形状、尺寸,反应管的直径、管壁厚度、材料和位置,利用HFSS软件计算不同结构尺寸反应器的S参数,仿真的最优结果与实验结果一致,得到了最优结构尺寸的反应器.反应管和短路活塞位置会影响反应器内的电磁场分布,因而直接影响微波化学反应器的工作.在反应管位置z₀为106mm,短路活塞位置L₀为146mm的最优结构尺寸反应器中,反应管以及内部的甲烷气体处在电场最强的位置且场分布均匀,这有利于甲烷得到足够的能量产生放电.仿真结果和我们的实验结果符合较好.     

化学反应对微波非线性响应的实验研究和数值模拟

本文通过实验观测化学反应对微波反射的非线性变化,探讨了运用时域有限差分法模拟计算微波化学反应的方法,并给出计算实例。拓宽了时域有限差发法的应用领域,也为今后微波化学的工业应用提供基础。     

微波加热装置打火问题的电磁仿真

以某型号微波加热装置为代表,根据传输线多重反射原理和小反射原理,提出了一种改善微波加热装置打火问题的新方法:首先对微波传播路径上的波导管结构进行优化,研究微波加热装置波导管结构参数对每一阶段反射系数的影响,找到影响每一阶段反射系数的最优参数,组成一个反射最小的波导管结构,再利用凸包对微波加热装置的整体阻抗进行匹配,从而达到改善微波加热装置打火问题的目的。进一步的测试研究证实了该方法对微波加热装置打火问题改善的有效性。     

微波加热弯曲木材

本文提出了一项使木材弯曲的新技术,即用微波照射来加热并软化潮湿的木材。与传统的蒸汽法相比较,这种方法有很多优点:①当样木内部发热时,木材很迅速地完全软化;②为获得最好的加工条件,温度的控制比较容易;③对于用蒸汽法进行预处理需几小时的大的样木就更有利;④一般来说,木材弯曲的应用范围扩大了,即质量差的新木材种类和样本可承受更大的变形和降低损失。当需要强烈的应变时,把木材安置在微波炉中进行成型与定形,在负荷下烘干,具有附加的“机械-吸附”变通性的优点。     

微波加热技术及其应用

本文介绍微波加热技术原理特性,主要应用场合及其国内外节能应用现状,新的研究发展趋势等情况,并对微皮加热应用中存在的一些问题作了初步评述。     

一种微波化学加热装置的设计与实验测试

叙述了两个普通中低功率磁控管实现大功率合成、可温度控制的大容积微波化学加热装置。实验测试表明:其微波泄漏低于0.5 mW/cm2,谐振腔内主工作区加热较均匀,两个磁控管功率合成效率较高,温控误差不大于±1℃。     

微波加热原理及在工业中的应用

本文简要介绍了微波加热技术的原理，基本系统组成，主要应用范围及国内外发展概况，并对微波能应用中存在的问题作了简要分析，对应用前景作了预测。     

对微波弱吸收物质的辅助性加热

本文讨论了５种对微波弱吸收物质的辅助性加热方法，认为通过辅助性加热方法，微波弱吸收物质仍能微波加热，从而可以开辟微波能应用新领域。     

微波功率器件金属化布线回流加固结构

在回流动力学理论和实验研究的基础上,将回流加固结构应用于实际微波功率器件.结合器件具体结构和制备工艺,对金属化布线电流分布和最佳回流长度进行了模拟计算和分析,结合实际工艺优化设计了回流加固结构,制备了六种结构样管,电热应力试验结果表明:采用一个缝隙、缝隙宽度为3μm的结构回流加固效果最好,抗热电徙动能力最强.利用回流效应可有效降低微波管中的纵向(Al-Si界面)电迁徙失效,提高器件可靠性.     

微波功率器件金属化布线回流加固结构

在回流动力学理论和实验研究的基础上,将回流加固结构应用于实际微波功率器件.结合器件具体结构和制备工艺,对金属化布线电流分布和最佳回流长度进行了模拟计算和分析,结合实际工艺优化设计了回流加固结构,制备了六种结构样管,电热应力试验结果表明:采用一个缝隙、缝隙宽度为3μm的结构回流加固效果最好,抗热电徙动能力最强.利用回流效应可有效降低微波管中的纵向(Al-Si界面)电迁徙失效,提高器件可靠性     

不同环境与加热路径下的微波加热岩石的数值研究

硬质岩隧道开挖是一个难题,文章通过采用有限元软件建立玄武岩的微波加热模型,分析了岩石外界环境温度、换热系数、照射时间以及加热路径对微波照射岩石的影响。计算结果发现降低环境温度、增大换热系数两者实质相似,均是使得岩石表面温度降低较大,在岩石内形成较大温度梯度,从而产生温度应力,引起岩石破坏。延长微波照射时间虽然可以提高温度应力,但破坏效果与照射时间并未呈现正比关系。通过改变微波加热路径,在总时间不变的情况下,在加热中途增加一个自然冷却过程,可以显著提高微波照射效果。     

新型加工陶瓷材料的微波加热系统

基于圆极化天线原理建立了一种新型的多模谐振腔加热系统。结构设计中采用３ｄＢ电桥及相互垂直的耦合孔,从而在谐振腔内形成极化电磁波,显著改善加热均匀性,与合适的助热保温结构相配合,成功地对ＺＴＡ,ＺｒＯ２,Ｓｉ３Ｎ４等先进陶瓷进行烧结。建立的加热系统加热效率高,结构简单,操作方便。     

多馈源微波加热腔体的研究

提出了一种在空腔情况下多馈源长方体加热腔的设计方法。通过调整馈孔间的位置与距离,研究其S参数及腔体内的电磁场分布。仿真结果表明,当多个馈源两两正交,且互相距离为1/4个波长的奇数倍时,腔内电磁场分布最为均匀。此项研究为工业上微波多源加热腔的优化设计提供了参考。     

温变参数材料微波加热的数值模拟

针对一般材料的介电参数等温度的函数，本文提出了一个微波加热分析的非线性模型。该模型基于交替迭代法求解描述加热过程的非线性耦合电磁学，热学微分方程组，通过若干数值分析的实例，说明了该方法可作为微波加热精确分析的一个有效方法。     

微波加热对自来水中细菌杀菌效果的研究

微波杀菌效果与杀菌时间、微波的功率有相关关系.微波杀菌足非热效应和热效应的共同作用,本文主要探讨家用微波炉加热与电炉加热对自来水中细菌的杀菌效果.实验表明,温度在29.0℃～72.0℃时微波加热杀菌效果明显优于电炉加热的杀菌效果,说明微波具有明显生物非热效应杀菌的功能;温度在67.2℃以下时,微波持续辐射的杀菌效果明显优于问断辐射的杀菌效果.     

用微波加热技术进行塑料的低温处理

业已表明微波能适用于某些塑料工艺过程,微波能对热敏塑料的盘式干燥和流化床干燥方面具有较大地改进,对涂层和橡胶的硫化处理也大有希望。     

开口式微波加热器的研究

应用时域有限差分法(FDTD)分析和计算了一种开口式同轴加热装置。同时讨论和计算了为防止微波泄漏而设计在腔体外围的扼流槽的作用。测量结果与计算结果有相当高的一致性。表明这种装置可以在中心处产生高温,而在设计相关的微波装置时,使用时域有限差分法又是十分有效的。     

管道式固体材料微波加热装置的仿真设计*

为了解决工业上固体材料在微波加热过程中普遍存在的能量不集中、效率低、加热不均匀的问题,提 出了一种管道式固体材料微波加热装置的设计方案。利用多物理场仿真对固体材料微波加热均匀性影响因素进行 分析,并优化了微波馈入装置的分布和管道结构,仿真表明该装置具有较好的加热均匀性和较高的效率。基于优化 后的设计,计算了褐煤在微波加热时的温度分布情况,其温度场的变异系数COV 值达到0.166,表明温度分布具有 良好的均匀性。该装置实现了对褐煤的微波均匀加热,对固体材料微波加热的工业应用具有指导意义。